摘要：柴油發(fā)電機(jī)組電控單體泵工作原理與機(jī)械柱塞泵較為類似，不同的是其搭載在重慶發(fā)電機(jī)組上時每個氣缸各有一個獨(dú)立的單體泵總成（噴油泵，輸油管，噴油嘴），并且單體泵采用電控高速高精度電磁閥控制燃油噴射開始。單體泵系統(tǒng)的噴油泵和噴油嘴之間由短高壓輸油管連接，燃油壓力的產(chǎn)生和噴射分離使附件更加簡單可靠，維修成本低。當(dāng)出現(xiàn)故障時可以只針對單缸的單個零件進(jìn)行維修，大大降低了康明斯用戶的使用和維護(hù)成本。 

一、電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)的工作原理

輸油泵從燃油箱中將柴油泵出，其經(jīng)過濾清器和油水分離器等裝置，最后將柴油泵入到柱塞中，柱塞在油泵凸輪的驅(qū)動下在泵腔內(nèi)使燃油建立很高的壓力。在某一時刻ECU控制電磁閥工作，使燃油通過電磁閥進(jìn)入高壓油管內(nèi)。當(dāng)高壓油路的油壓壓力大于噴油器的開啟壓力時，針閥開啟，燃油進(jìn)入到氣缸內(nèi)。電磁閥斷電時，高壓油管內(nèi)的油壓壓力快速下降，針閥落座，噴油過程結(jié)束。

在整個燃油噴射系統(tǒng)中，高速電磁閥是噴射系統(tǒng)的關(guān)鍵部件之一，直接控制系統(tǒng)噴油量和噴油時間，一方面需要這種閥具有很快的開關(guān)速度和控制精度，另一方面要求其可以產(chǎn)生巨大的電磁力以保證油路通斷的可靠性。油泵的驅(qū)動凸輪是系統(tǒng)的另一個關(guān)鍵部件，因?yàn)樗侨加彤a(chǎn)生高壓的動力源，而更為重要的是凸輪型線對同樣系統(tǒng)的供油規(guī)律有直接的影響。 

二、單體泵電控燃油噴射系統(tǒng)的組成

單體泵電控燃油噴射系統(tǒng)是在泵噴嘴的基礎(chǔ)上衍生出來，除了壓力較泵噴嘴稍低一點(diǎn)外，其他功能基本和泵噴嘴相近，在國三柴油發(fā)電機(jī)上應(yīng)用較普遍。與泵噴嘴電控系統(tǒng)和共軌系統(tǒng)相比，單體泵電控燃油噴射系統(tǒng)具有成本低、性能可靠、使用壽命長、故障率低、維修方便等優(yōu)點(diǎn)。電控單體泵的結(jié)構(gòu)如圖2-19所示。每個缸均配裝一個電控單體泵、一根標(biāo)準(zhǔn)長度的較短高壓油管，因此避免了在高壓油管中的油壓壓力波動，進(jìn)而可以精確地控制噴射循環(huán)。電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)如圖2-20所示，柴油經(jīng)過一個低壓輸油泵加壓，再經(jīng)過單體泵加壓，最高能夠達(dá)到200～250MPa的高壓。電磁閥控制其回油通道，電磁閥的關(guān)閉時刻即為單體泵供油的開始時刻，每次關(guān)閉的持續(xù)時間決定供油量。 

( 1) 重慶柴油發(fā)電機(jī)組供油系統(tǒng)組成及規(guī)范

噴油器：位置傾斜 20°，無回油噴油器， 噴射壓力 1.8 × 10² Pa;

電控單體泵：傾斜 10°， 柱塞直徑 u10mm， 噴射壓力 1.6 × 10² Pa;

挺柱：直徑 u32mm， 滾輪直徑 u24mm;

凸輪軸：基圓直徑 u36mm， 行程 14mm;

高壓油管：各缸形狀完全一致， 其展開長度為 196mm，  外徑 u6mm，   內(nèi)徑 u1.8mm。

( 2) 主要功能

在發(fā)動機(jī)各種工況下， 按照整機(jī)要求定時、定量 供給高壓燃油， 使各缸能夠正常工作， 發(fā)出要求的功 率、扭矩， 同時滿足排放標(biāo)準(zhǔn)。它對發(fā)動機(jī)的性能、 工作可靠性和耐久性起到至關(guān)重要的作用， 是燃油 供給系統(tǒng)的核心部位。

三、電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)的工作過程

電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)的工作過程可以分為以下4個階段：

1、充油過程

當(dāng)柱塞向下移動時，噴射系統(tǒng)內(nèi)部的壓力將低于低壓油路的燃油壓力，此時低壓系統(tǒng)中的燃油將通過柱塞套上的進(jìn)油口進(jìn)入到高壓噴射系統(tǒng)中。

2、旁通過程

當(dāng)柱塞向上移動時，柱塞腔內(nèi)的油壓上升，只要電磁閥處于斷電狀態(tài)，此時柱塞腔內(nèi)的油壓與進(jìn)油壓力大體相同，燃油通過回油通路回到燃油箱內(nèi)。

3、噴射過程

在柱塞供油行程中，發(fā)電機(jī)組電控系統(tǒng)ECU根據(jù)所采集到的各傳感器信號在某一個特定的時刻發(fā)出噴油控制脈沖指令，通過驅(qū)動電路使電磁閥按占空比通電。在通電時段內(nèi)，回油通道被關(guān)閉，柱塞腔形成一封閉容積，隨著柱塞向上移動，燃油在封閉容積內(nèi)被壓縮，高壓油道內(nèi)的油壓迅速上升。當(dāng)油壓高于噴油器開啟壓力時，針閥開啟，燃油噴入到氣缸內(nèi)。

4、卸荷過程

當(dāng)噴油脈沖指令終止時，電磁閥斷電，回油通道接通，燃油從回油通道內(nèi)回到燃油箱中，高壓燃油經(jīng)閥口向低壓系統(tǒng)泄壓，高壓油路壓力下降，當(dāng)油壓降低到不足以開啟針閥時針閥落座，噴油結(jié)束。

隨著工業(yè)設(shè)計和制造水平的不斷提升，現(xiàn)代柴油發(fā)電機(jī)組性能愈來愈優(yōu)良。高動力、低排放、低油耗和高可靠性已成為各大廠商發(fā)動機(jī)產(chǎn)品的賣點(diǎn)。相信通過國內(nèi)綜合工業(yè)水平的大幅度提升，各主機(jī)廠和發(fā)動機(jī)廠不斷努力進(jìn)步定會造出更加性能優(yōu)良的產(chǎn)品，讓用戶在電力使用過程中更加安心。